مد لسازی نفوذ سیال با نسبت چگالی بالا در بستر متخلخل لایه ای به کمک معادلات حالت با روش شبکه بولتزمن

در این مطالعه، نفوذ قطره با نسبت چگالی بالا داخل محیط متخلخل لایه ای به کمک روش شبکه بولتزمن و مدل شب هپتانسیلمدل سازی شده-است؛ بدلیل ضعف ذاتی این مدل در مدل سازی جریان ها با نسبت چگالی های بالا، از معادلات حالت ریدلیش-کوانگ و پنگ-رابینسون استفاده شده و تاثیر دما برروی کشش سطحی بررسی شده است. پس از اعتبارسنجی مدل سازی با چندآزمایش ساده، نفوذ قطره داخل محیط متخلخل لایه ای در نسبت چگالی بالا بررسی شد هاست؛ تاثیر عوامل مختلف از جملهنسبت تخلخل و ویژگی آبدوستی یا آبگریزی سطح بر روی نرخ نفوذ و الگوی نفوذ مورد مطالعه قرار گرفته است. برای نشان دادنبهتر نرخ نفوذ، از دو تعریف نرخ نفوذ عمقی و نرخ نفوذ حجمی استفاده شده است. نتایج نشان م یدهند که با کاهش تخلخل،نرخ نفوذ کاهش م ییابد و آبدوست کردن سطوح نیز در تخلخل های پایین بطور کلی موجب افزایش نرخ نفوذ م یشود. همچنین،بررسی الگوی نفوذ نشان می دهد، نفوذ در حالت آبدوست منسجم و پیستون-مانند پیشروی می کند و در حالت آبگریز بصورتانگش تدان ههایی و باصطلاح انگشت - مانند نفوذ م یکند. برای بررسی کلی تر پدیده نفوذ در ماده متخلخل، کد نوشته شده برایمدل سازی دو جزیی- دوفازی توسعه داده شده است. پس از اعتبار سنجی کد توسعه یافته، الگوی نفوذ در اعداد مویینگی و نسبتویسکوزیته مختلف بررسی شده و رژی مهای ویسکوز فینگرینگ و کاپیلاری فینگرینگ مشاهده و برای اولین بار مقایسه شده است.